JPS63239617A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は有機皇瞑を特徴とする特に耐久性に優れた磁気
記録媒体に関する。

〔従来の技術〕

磁気ディスクは、大容量の情報記憶再生装置用に多くの
分野に適用されている。すなわち、デジタル信号記録装
置としてのフロッピーディスク、大形計算機周辺記憶装
置としてのハードディスクなどである。これら磁気ディ
スクは、いずれも、記録容量の増大と長時間の動作に耐
え得る信頼性が要求されている。

磁気ディスクではヘッドとの摺動という動作を行いなが
ら情報の書き込み、読み出しが行なわれている。特殊な
場合に磁気ディスクとヘッドは摺動せず、一定の非常に
狭い間隔を保ちながら情報の書き込み、読み出しが行な
われるように工夫されている装置もある。この場合にも
、一定の確率でヘッドと磁気ディスクの接触摺動が行わ
れていることは認められている。

記憶容量の増大は、必然的に摺動条件を苛酷にする方向
にあり、耐久性の向上は不可欠の要素である。

現在、耐久性を向上させるために行われている技術には
、潤滑剤の助けを借りて摺動時の摩擦。

摩耗を低減させる手法がある。

一つの方法は、磁気ディスクの磁気記録媒体層中にオレ
イン酸、ステアリン酸等の長鎖脂肪酸誘導体からなる潤
滑剤を含浸させる方法゛がとられている。この方法は、
磁性粉をバインダに混合し塗布するタイプの磁気記録媒
体において多く用いられているが、潤滑剤が表面から少
しずつ飛散してしまい長時間の潤滑性を期待することは
難しい。

改良された方法は、潤滑性のより優れたフッ素系潤滑剤
（ｄｕ　Ｐａｎｔ社：クライトツクス１４３゜Ｍｏｎｔ
ｅｆｌｕｏｓ社：ホンプリンＹ）を磁気ディスク表面に
塗布する方法（米国特許３４９０９４６．３７７８３０
８）がある。ところが、磁気記録媒体表面に塗布したり
する方法では、初期には非常に有効であるが長時間使用
すると潤滑剤の脱落が発生し、効果が減少してしまうと
いう欠点がある。

一方、潤滑剤の早期脱落防止に着目して、磁気記録媒体
表面への吸着性を高めたフッ素系界面活性剤の塗布とい
う手法が提案されている。（特開昭５９−１１６９３１
号公報、同５８−４１４３１号公報、同５８−２９１４
７号公報、同５７−１５４６１９号公報、同５７−４２
２６号公報）。ここで言うフッ素系界面活性剤とは特開
昭５８−２９１４７号公報で述べられている下記の一般
式である化合物である。

ＣｎＦ２ｎ＋１−Ｘ （式中、ｎ＝４〜１３、又は極性基で−Ｓ　ＯＺＭ　ｅ
（ＭｅはＫ又はＮ　ａ　）　、−Ｓ　ＯｚＦ　、　−Ｃ
ＯＯＮＩ＋４゜−ＣＯＯＨ，−８ＯａＨ，−０Ｈ） 一方、潤滑剤の早期脱落防止に着目して、磁気記録媒体
表面へフッ素系潤滑剤を固定する手法として米国特許第
４１２０９９５号、特開昭５４−３６１７１号。

同５９−２０３２３９号、同６０−３８７３０号、同５
７−１７２１５９号。

同６１−３９９１９号で提案されている。これは下記一
般式である化合物 Ｒｆ　　５ｉＸａ （式中、Ｒｆはパーフルオロアルキル基、Ｘはハロゲン
、シアナイド及び、アルコキシグループ）又は、特開昭
６０−１０９０２１３号、同６０−１０１７１７号。

同６０−２４６０２０号公報で提案されているリン酸系
がある。これは下記の一般式である化合物Ｒｆ−Ｐ　（
０）　−〇− （式中、Ｒｆはパーフルオロアルキル基）であり、金属
膜、あるいは酸化膜表面に反応して固着するタイプの潤
滑剤である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記一般式で表されるフッ素系表面活性剤を磁気ディス
クの磁気記録媒体表面に塗布するには、フッ素系界面活
性剤は強固に表面に固定されないため、摺動時に摺動面
より飛散してしまい、磁気ディスクの耐久性は充分に向
上されず記録装置の耐久性も向上されない。

米国特許第４１２０９９５号、特開昭５４−３６１７１
号、同５９−２０３２３Ｑ号、同６０−３８７３０号、
同５９−１７２１５９号。

同６１−３９９１９号公報に記載の方法は潤滑剤を磁気
記録媒体表面に化学反応で固定してしまうため、摺動面
から脱離しにくく、かなりの耐久性の向上が期待される
が１反応が困難な上、均質な反応膜が得にくい欠点があ
り、実際の製造ラインでは適用が非常に困難である。ま
た、フッ索鎖の鎖長が小さすぎて潤滑効果が良好でなく
、磁気記録媒体の耐久性は充分に向上しない。

このように、従来のフッ素系界面活性剤およびフッ素系
潤滑剤では磁気ディスクの耐久性はあまり向上せず、又
、潤滑剤を化学的に表面に結合させる方法は実用性に乏
しい。

〔問題点を解決するための手段〕 本発明では、非磁性基材の表面に磁性体を含む薄膜が形
成され、少なくとも薄膜の表面層が摺動耐久性に有効な
含フッ素基を含む有機高分子膜で形成されていることを
特徴とする。

本発明は、前記目的を達成するために、磁気記録媒体と
ヘッドの摺動耐久性向上に有効な成分を長期にわたって
磁気記録媒体内に保持し得る方法を検討した結果、到達
したものである。

磁気記録媒体の摺動耐久性を高めるには摩擦係数を小さ
く、摩擦速度を小さくし得る潤滑剤を表面に介在させる
必要があり、従来、提案されてきた反応型のフッ素系潤
滑剤は、その有効な手段と考えられてきた。しかし、摺
動耐久性が不十分であることと、固定方法が非常に難し
いことから、本発明では、長鎖のパーフロロ化ポリオキ
シアルキル基と長鎖の炭化水素鎖を結合したフッ素系化
合物を塗膜材に混合して磁気記録媒体を作成するだけで
表面に固定できる方法を考えた。しかも、磁気ディスク
の有機薄膜と相溶性の高い炭化水素鎖を用いることが特
徴である。具体的には、上述の長鎖のパーフロロ化ポリ
オキシアルキル基を持つフッ素系化合物を含む炭化水素
膜をヘッドとの摺動面に形成することによって達成され
る。

〔作用〕

本発明で言うパーフロロ化ポリオキシアルキル基は、下
記一般式 ％式％） で示され、フッ素系化合物は、一般式 （式中Ｒｆはパーフロロ化アルキル基又はパーフロロ化
ポリオキシアルキル基、Ｒ１は直接結合、ＣＨｚ　　、
　　Ｇｏ　　、−ＣＯＮＨ，Ｒ２は炭素数２〜３のオキ
シアルキレン基、Ｒ３は一〇−１−Ｃｏｏ　　、Ｃ０Ｎ
Ｈ、０Ｃｘｉ（２ｘ−１で繰返し毎に違っていても良、
ｍはＯ又は１、ｎは１以上の整数、Ｘはｌ又は２の整数
）である。

この時のフッ素系化合物の例は、 （式中、Ｒｆ４ｔ、Ｆ（ＣＦ（ＣＦａ）−ＣＦｚＯ−＋
ＴＣＰ（ＣＦａ）−でｎ＝平均１４） 上記フッ素系化合物と有機薄膜材を混合し塗膜を作成す
ると、フッ素系化合物中のフッ素を含まない炭化水素鎖
は有機薄膜と相溶性が高いためなじみが良く２反面、パ
ーフロロ化ポリオキシアルキル基は有機薄膜と相溶性が
非常に悪いため、パーフロロ化ポリオキシアルキル基は
塗膜表面に配向し、フッ素を含まない炭化水素鎖は塗膜
内部に配向する。この状態で塗膜を硬化することにより
、パーフロロ化ポリオキシアルキル基は塗膜表面に露出
配向し、フッ素を含まない炭化水素鎖は磁気記録媒体表
面に強固に固定され、優れた潤滑効果が充分にかつ長時
間持続して発揮され、磁気ディスクの耐久性は充分に向
上される。

本発明は次の様な形態で使用することが出来る。

（Ａ）磁性粉を有機高分子材に混合し塗布する塗布型の
磁気記録媒体中に混入させ、磁性塗膜表面にパーフロロ
化ポリオキシアルキル基を配向させる。

（Ｂ）磁性体の連続薄膜が形成され、その連続媒体の表
面に形成される保護膜に、パーフロロ化ポリオキシアル
キル基を配向させる。

連続媒体の表面に本発明のフッ素系化合物を含有した保
護膜を作成し、その表面、及び内部（５０人深さ）のＸ
ＰＳによるフッ素化合物（Ｆｚｚ）の濃度測定した結果
、フッ素化合物が束縛エネルギ６９０ｅＶ近辺の極表面
にのみ配向した。

以下、実施例で本研究の効果を詳しくするが、本発明は
これら実施例に限定されない。

〔実施例１〜８〕 ビスフェノール型のエポキシ樹脂４５ｇ、レゾール型の
フェノール樹脂４０ｇ、及びポリビニルブチラール樹脂
１５ｇより成るバインダをシクロへキサノン４００ｇに
溶解させた溶液に、磁気酸化鉄（γ−ＦｅｚＯａ）１５
０ｇをボールミル混純によって分散させることにより溶
液（１）を調製した。

次に、第１表に示したフッ素系化合物０．０５ｇをメチ
ルエチルケトン１５ｇとトリクロロトリフロロエタン５
ｇの混合溶剤に溶解し、これを溶液〔Ｉ〕に混合して溶
液（ＩＩ）を作成する。

さらに、溶液（ＩＩ）をボールミル混線によって分散さ
せ、あらかじめ表面を清浄にしたアルミ板に塗布する。

この塗膜中の磁性粉を周知の方法で配向させる。次に２
５０℃で熱硬化させる。

こうして得られた磁性塗膜の耐久性を球面摺動試験機で
評価した。すなわち、サファイヤ球面活動子に荷重Ｌｏ
ｇを加え、周速１０ｍ／ｓ、雰囲気温度２５°Ｃの条件
でディスクを回転させ、磁性塗膜が破損するまでの総回
転数で評価し、第２表に示した。

比較例として、溶液ＣＩ）をボールミル混練によって分
散させ１表面を清浄にしたアルミ板に塗布し、磁性粉を
配向し、３００　℃で硬化し、磁性塗膜を作成後、この
塗膜上にフッ素系潤滑剤であるＵ　Ｓ　Ｐ　　３４９０
９４６号に記載のクライトツクス１４３　　ＡＣを単に
塗布した。

第２表から明らかな様に、本発明の磁性塗膜は比較例と
比べて磁性膜が破損するまでの総回転数が大きく、耐久
性に優れていた。

第　　　２　　　表 〔実施例９〜１６〕 磁性酸化鉄（ｙ−Ｆｅｚｏ３）６８ｇ、ＶＡＧＨ（米国
Ｕ、Ｃ，Ｃ社製塩化ビニルー酢酸ビニル−ビニルアルコ
ール共重合体）２６ｇ、Ｎ１４８２Ｊ（日本ゼオン社製
−アクリルニトリル−ブタジェン共重合体）５ｇ、コロ
ネートしく日本ポリウレタン社製ポリイソシアネート）
２ｇ、カーボンブラック７ｇ、トルエン７５ｇ、メチル
イソブチルケトン７５ｇ、をボールミル中で混合分散し
、溶液 ［ＩＩＩ）を調製する。

一方、第１表に示したフッ素系化合物０．０５ｇをメチ
ルエチルケトン１５ｇとトリクロロトリフロロエタン５
ｇの混合溶剤に溶解し、これを溶液（ＩＩＩ）に混合し
溶液（ＴＶ）を作成する。

溶液（ＩＶ）を厚さ７５μｍの円板状のポリエステルフ
ィルムに乾燥厚さが３μｍになるように塗布、乾燥し、
磁性塗膜を形成した。

こうして、得られた磁気ディスクの耐久性を〔実施例１
〜８〕の場合と同様にして球面摺動試験機で評価した。

第３表にその結果を示した。

第　　　３　　　表 比較例として、溶液（ＩＩＩ）をボールミル混線によっ
て分散させ、厚さ７５μｍの円板状のポリエステルフィ
ルムに乾燥厚さが３μｍになるように乾布、乾燥し、磁
性塗膜を形成した後、この塗膜上にフッ素系潤滑剤であ
るＵ　Ｓ　Ｐ　３４９０９４６号記級のクライトツクス
１４３　　ＡＣを単に塗布した場合を用いた。その結果
、第３表から明らかな様に、本発明の磁性塗膜は比較例
と比べて磁性塗膜が破損するまでの捻回−数が大きく、
耐久性に優れていた。

〔実施例１７〜２４〕 デュポン社製のエポキシ樹脂（商品名：ＥＰ−１００４
）４８ｇ及びフェノール樹脂であるヒタノール１５０１
　（日立化成（株）製）８．８ｇと硬化促進剤であるト
リエチルアンモニウムカルポール塩（北興化学（株）製
部品名：ＴＥＡ−Ｋ）０．５９　　ｇをメチルエチルケ
トン２００ｇとジメチルフォルムアミド１５０ｇの混合
溶剤に溶解し、溶液（Ｖ）を作成する。次に、第１表に
示したフッ素系化合物、０．０５ｇをメチルエチルケト
ン１５ｇとトリクロロトリフロロエタン５ｇの混合溶剤
に溶解し、これを溶液（Ｖ）に混合し溶液（ＶＩ）を作
成する。一方、５インチのアルミ合金ディスク表面をア
ルマイト処理した後、このディスクを真空蒸着装置に装
着して、５×１０″″Ｉｌトールの真空下でコバルト−
クローム合金を加熱蒸発させ、ディスク上に厚さ０．２
　　μｍのコバルト−クローム合金からなる強磁性薄膜
層を形成した。

このディスク上の溶液（ＶＩ）をスピン塗布し、２３０
℃で熱硬化し磁気ディスクを完成させた。

こうして得られた磁気ディスクの耐久性を〔実施例１〜
８〕の場合と同様にして球面摺動試験機で評価した。第
４表に結果を示した。

第　　　４　　　表 比較例として、５インチのアルミ合金ディスク表面をア
ルマイト処理した後このディスクを真空蒸着装置に装着
して、５　Ｘ　１０−’トールの真空下でコバルト−ク
ローム合金を加熱蒸発させ、ディスク上に厚さ０．２　
　μｍのコバルト−クローム合金からなる強磁性薄膜層
を形成した。このディスク上に溶液（Ｖ）を塗布し、２
３０℃で熱硬化した磁気ディスクを準備し、そのディス
ク上に０８２３４９０３４６号に記載のクライトツクス
１４３　　ＡＣを単に塗布した場合を用いた。その結果
、第３表から明らかな様に、本発明の磁性塗膜は比較例
と比べて磁性塗膜が破損するまでの総回転数が大きく、
耐久性に優れていた。

〔発明の効果〕

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中Ｒｆはパーフロロ化アルキル基又はパーフロロ化
   ポリオキシアルキル基、Ｒ＿１は直接結合、−ＣＨ＿２
   −、−ＣＯ−、−ＣＯＮＨ、Ｒ＿２は炭素数２〜３のオ
   キシアルキレン基、Ｒ＿３は直接結合、又は、−Ｏ−、
   −ＣＯＯ−、ＣＯＮＨ−、ＯＣ＿ＸＨ＿２＿Ｘ−、−Ｃ
   （ＣＨ＿３）＿２、で繰り返し毎に違つていても良い。 ｍは０又は１、ｎは１以上の整数、Ｘは１又は２の整数
   ）で表わされる化合物を磁気記録媒体の有機薄膜の表面
   層に含ませたことを特徴とする磁気記録媒体。